Khu vực nghiên cứu có 2 tầng chứa nước đã được nghiên cứu khá chi tiết trong các đề tài nghiên cứu trong đó có đề tài “Xác định tiêu chí áp dụng tổ hợp các
phương pháp địa chất thuỷ văn, địa vật lý, mô hình số để điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt dải ven biển Nam Định” và có ý nghĩa quan trọng trong khai thác nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt. Đó là tầng chứa nước lỗ hổng Holocen và tầng chứa nước Pleistocen.
Chính vì vậy tôi đã sử dụng phương pháp kế thừa số liệu: kế thừa những kết quả điều tra ngoài thực địa và một số hoạt động xử lý trong phòng của các đề tài có liên quan để lấy số liệu phục vụ cho luận văn. Các số liệu được kế thừa từ Các phương pháp trong đề tài đã nghiên cứu bao gồm:
Phân tích ảnh viễn thám
Công tác phân tích ảnh viễn thám tức là ảnh chụp từ máy bay hoặc ảnh vệ tinh được thực hiện để tìm kiếm các thấu kính, tầng chứa nước nhạt vùng ven biển, có thể áp dụng có hiệu quả ở các dạng địa hình cao như cồn cát, dải cát, các đồi núi thấp ven biển, các nội dung chính cần phải thực hiện là:
-Khoanh định các dải cát, cồn cát ven biển để xác định diện tồn tại các thấu kính, tầng nước nhạt.
-Xác định cấu trúc địa chất để làm rõ miền cung cấp, hướng vận động của nước dưới đất.
38
Phương pháp thực địa
Để có được nguồn số liệu để phục vụ cho công tác xây dựng và chỉnh lý mô hình cần kết quả của nhiều phương pháp khảo sát thực địa:
1. Phương pháp khảo sát thực địa
Khảo sát thực địa được thực hiện tương tự như trong công tác điều tra đánh giá nước dưới đất nói chung được thực hiện ở tất cả diện tích nghiên cứu. Đối với công tác tìm kiếm các thấu kính, tầng nước nhạt vùng ven biển cần phải chú ý các vấn đề sau đây:
-Quan sát mô tả địa hình, địa mạo để xác định hướng phát triển, kích thước, độ cao các cồn cát, dải cát, đụn cát.
-Thành phần đất đá cấu tạo nên các cồn cát, dải cát, đụn cát.
-Thảm thực vật phủ lên các dải cát, cồn cát, đụn cát trong đó cần phân định các loại thực vật ưa nước lợ, nước mặn.
-Tình hình khai thác sử dụng nước dưới đất của nhân dân địa phương.
2. Công tác địa vật lý
Xác định các thấu kính, tầng chứa nước nhạt gắn liền với xác định các cấu trúc địa chất, trong đó có việc phân chia mặt cắt địa chất ra các tầng lớp đất đá có thành phần thạch học khác nhau căn cứ vào điện trở suất. Sau đó việc tìm kiếm xác định các thấu kính tầng chứa nước nhạt được thực hiện trong các tầng chứa nước riêng biệt.
-Đối với các tầng chứa nước nông (cồn cát, dải cát ven biển) thích hợp nhất để nghiên cứu cấu trúc địa chất là đo sâu điện trở có thiết bị phù hợp với chiều sâu nghiên cứu, ví dụ ABmax áp dụng trong đề tài là 300m có thể nghiên cứu đến chiều sâu khoảng 50. Các thấu kính nước nhạt thường tồn tại trong độ sâu ≤ 20m nguồn cung cấp cho chúng là nước mưa. Nước mặn thường xâm nhập theo chiều ngang từ phía biển hoặc vùng cửa sông tạo thành các nêm nước mặn. Áp dụng phương pháp Georada có thể giải quyết tốt nhiệm vụ xác định các thấu kính nước nhạt.
39
Phương pháp Georada đã được các nước phát triển trên thế giới áp dụng và đạt được những kết quả tốt. Ở nước ta cũng có 1 số nơi thực hiện đem lại kết quả tốt. Để phát hiện các thấu kính nước nhạt vùng ven biển cần bố trí tuyến đo Georada vuông góc với nguồn gây mặn như bờ biển. Các tuyến và điểm đo hình thành mạng lưới đo có độ dày phụ thuộc vào mức độ chi tiết của yêu cầu nghiên cứu.
-Đối với các tầng chứa nước nằm sâu, việc xác định cấu trúc cũng được thực hiện bằng phương pháp điện trở có thiết bị phù hợp với chiều sâu nghiên cứu, tuy nhiên phương pháp này chỉ có thể áp dụng có hiệu quả đến chiều sâu 160m. Việc áp dụng phương pháp đo sâu điện trở được áp dụng với tổ hợp các phương pháp đo sâu điện từ (trường chuyển) phương pháp đo sâu phân cực kích thích.
Để xác định độ tổng khoáng hoá của nước cần phải xác định mối quan hệ giữa độ tổng khoáng hoá và điện trở suất ςfK ở vùng nghiên cứu trên cơ sở đo karota hoặc đo tham số ở các lỗ khoan đã có. Trên cơ sở nghiên cứu ở vùng đồng bằng Bắc Bộ đã xác định mối quan hệ này như hình vẽ cho thấy ranh giới mặn nhạt ở chỗ có điện trở suất khoảng 10Ωm.
Để nghiên cứu cấu trúc địa chất nên bố trí các tuyên đo vuông góc với phương cấu trúc, còn xác định ranh giới mặn nhạt trong tầng chứa nước thì bố trí tuyến đo vuông góc với ranh giới mặn nhạt. Độ dày của tuyến đo và điểm đo phụ thuộc vào mức độ chi tiết nghiên cứu được thiết kế cụ thể trong các đề án.
Một biện pháp hữu hiệu để xác định ranh giới mặn nhạt theo chiều thẳng đứng là phương pháp đo địa vật lý lỗ khoan (karota). Ở các vùng có nhiều tầng, nhiều lớp chứa nước, điều kiện thuỷ địa hoá phức tạp, các lỗ khoan sau khi khoan xong nhất thiết phải đo karota mới thiết kế chống ống, ống lọc vào đoạn chứa nước nhạt.
3. Phương pháp khoan khai đào
Công tác khoan khai đào được thực hiện thành các tuyến theo hướng vuông góc với dải cát, cồn cát vuông góc với ranh giới mặn nhạt. Mục đích của khoan khai đào là
40
xác định chiều dày của tầng chứa nước, xác định thành phần vật chất của đất đá chứa nước và tạo điểm để làm công tác thí nghiệm thấm.
Vị trí khoan được xác định sau khi đo địa vật lý và nhất định phải đặt ở 1 điểm đo địa vật lý.
Công tác chống ống kết cấu lỗ khoan được xác định sau khi đo karota lỗ khoan.
4. Phương pháp thí nghiệm thấm
Công tác thí nghiệm thấm gồm có đổ nước trong hố đào, bơm nước thí nghiệm trong giếng đào, trong lỗ khoan.
Công tác đổ nước thí nghiệm được thực hiện trong đới thông khí để xác định tính thấm của đất đá từ đó xác định khả năng thấm từ nước mưa cung cấp cho tầng chứa nước.
Công tác bơm thí nghiệm được thực hiện để xác định các thông số địa chất thuỷ văn và lấy mẫu nước xác định độ mặn.
5. Công tác lấy mẫu phân tích hoá học và độ mặn
Độ mặn của nước cần được xác định ở tất cả các điểm nước khảo sát bằng các dụng cụ đo độ mặn (Multiline P4 hoặc SenSion 5). Các điểm nước điển hình lấy mẫu để phân tích Ion Clo trong đó 1 số sẽ lấy mẫu để phân tích độ tổng khoáng hoá bằng cách xấy khô. Một số điểm cần lấy mẫu phân tích đồng vị, phân tích xác định tuổi của nước, nguồn gốc của nước dưới đất.
6. Phân tích cấu trúc và lịch sử phát triển địa chất
Được thực hiện nhằm nội suy xác định nguồn cung cấp cho nước dưới đất, nguồn gốc nước dưới đất, phương vận động và tốc độ vận động dòng chảy dưới đất.
7. Phân tích mẫu nước ngoài thực địa và trong phòng
Công tác phân tích mẫu nước được tiến hành ngoài thực địa và trong phòng thí nghiệm
41
Phân tích ngoài hiện trường được thực hiện ở tất cả các điểm khảo sát, các lỗ khoan. Các chỉ tiêu xác định là: nhiệt độ, độ pH; độ muối (đo bằng dụng cụ SenSion 5). Phân tích trong phòng.
Các chỉ tiêu phân tích là: Các đại nguyên tố: Na+
; K+; Ca+2; Mg+2; NH4+; Cl-; SO4-; HCO3-; CO3-; NO3-; No2-.
Các chất khác: Cần sấy khô ở 105oC;